همه کانی ها (و سنگ ها کانی هستند) دو ویژگی مهم دارند - جرم و چگالی. علاوه بر این، چگالی سنگ از نظر صرفاً عملی مهم است - برای محاسبه ذخیره ذخایر معدنی.
این ویژگی چیست؟
برای هر ماده ای، چگالی به صورت جرم تقسیم بر واحد حجم درک می شود. از آنجایی که سنگ ها (یعنی مواد معدنی) ترکیب ناهمگنی دارند و شامل عناصری با جرم های اتمی مختلف هستند، ویژگی فیزیکی چگالی آنها می تواند به طور قابل توجهی متفاوت باشد. همچنین، چگالی سنگ ها نه تنها به شدت عناصر تشکیل دهنده آنها بستگی دارد، بلکه به این بستگی دارد که چگونه ذرات بنیادی در ساختار داخلی آنها "بسته" شده اند.
کانی شناسی به مطالعه چگالی کانی ها می پردازد. چگالی یک سنگ با تقسیم جرم یک ماده معدنی نمونه در واحد حجم بر جرم آب با همان حجم در دمای 4 ⁰С محاسبه می شود. به عنوان مثال وزن نمونه 200 گرم است. آب در همان حجم 40 گرم. در این صورت چگالی این سنگ برابر با 5 خواهد بود.
چگالی سنگ ها بر حسب کیلوگرم بر متر مکعب یاگرم بر سانتی متر مکعب.
چگونه چگالی سنگ را پیدا کنیم؟
چگالی سنگ چگونه تعیین می شود؟ روش بسیار ساده است - نمونه را ابتدا در هوا و سپس در آب وزن می کنیم. طبق قانون ارشمیدس، اختلاف حاصل مربوط به جرم آبی است که نمونه جابجا می کند. چگالی با تقسیم جرم نمونه در هوا بر این اختلاف محاسبه می شود.
بسته به چگالی، مواد معدنی می توانند سبک، متوسط، سنگین و بسیار سنگین باشند. به عنوان مثال، چگالی سنگ گرانیت 2600 کیلوگرم بر متر مکعب است. برای مرجع: تراکم ریه ها از 2.5 گرم در سانتی متر مکعب تجاوز نمی کند، متوسط - از 2.5 تا 4 گرم در سانتی متر مکعب، سنگین - از 4 تا 8 گرم در سانتی متر مکعب. مواد معدنی با چگالی بالای 8 گرم بر سانتی‌متر، سنگهای بسیار سنگینی هستند.
تراکم جواهر
علاوه بر چگالی و ویژگی دیگر - سختی، مواد معدنی جواهرات یا سنگ های قیمتی نیز دارای یک جزء مهم مانند جرم هستند که بر حسب گرم یا قیراط اندازه گیری می شود (برای مروارید - به دانه).
برای درک نسبت این واحدها، به یاد داشته باشید: 1 قیراط معادل 200 میلی گرم است، در یک دانه 50 میلی گرم است، یعنی 1 قیراط برابر با چهار دانه است. دقت اندازه‌گیری گوهر تا دو رقم اعشار است.
بیا بریم آزمایشگاه
چگونگی اندازه گیری تراکم لایروبی. سنگ در آزمایشگاه؟ روش هیدرواستاتیک برای این کار مناسب است. اصل آن قرن ها پیش توسط دانشمند یونانی ارشمیدس پیشنهاد شد. جوهر اصل شناخته شده از درس فیزیک مدرسه به شرح زیر است: جسم غوطه ور در مایعبا نیرویی برابر با وزن مایع جابجا شده توسط این جسم از آن رانده می شود.
به بیان ساده، اگر سنگی را آویزان کنید و در آب فرو کنید، وزن آن نسبت به سنگ اصلی به اندازه حجم آب جابجا شده توسط آن کاهش می یابد. واضح است که این حجم برابر با حجم خود سنگ خواهد بود.
بنابراین، با وزن کردن متوالی سنگ ها در هوا و سپس در آب، می توانیم تمام داده های مورد نیاز برای محاسبه را به دست آوریم.
همه چیز - به طبیعت
حالا بیایید به مواد سنگ طبیعی بپردازیم. همانطور که می دانید انواع مختلفی وجود دارد. از نقطه نظر عملی، هر نژادی معمولاً به یکی از دو گروه طبقه بندی می شود - قوی یا کم استحکام.
مواد گروه اول دارای ضریب سختی بالایی هستند و اغلب ساختار آن متوسط یا درشت دانه است. در حالت به اصطلاح بدون هوا، جذب آب کمی دارند. در سایر نژادهای (کم استحکام) همانطور که از نام آن پیداست قدرت بسیار کمتر است. آنها همچنین دارای درجه بسیار بالاتری از جذب آب هستند.
گاهی هنگام شناخت انواع سنگ، باید سختی آن را تعیین کرد. در زمینه، راحت ترین کار را با کمک به اصطلاح انجام دهید. مقیاس نسبی Mohs و وسایل بداهه اضافی. چنین وسایل بداهه ای می تواند یک قلم، یک سکه، یک تکه شیشه، یک سوهان، یک سوزن فولادی یا یک چاقو، یک برش شیشه معمولی یا الماس باشد. چگالی متوسط یک سنگ نیز در تعیین سنگ آن مهم است. با تعیین این مقدار می توان شناسایی کردبا مراجعه به جداول مخصوص پرورش دهید.
محاسبه تراکم سنگ های طبیعی
چگونه میانگین چگالی یک سنگ نمونه را محاسبه کنیم؟ تجهیزات مورد نیاز برای این کار یک ترازو با مجموعه ای از وزنه ها و مهارت های اندازه گیری حجم نمونه ای با شکل نامنظم است.
ساده ترین راه برای انجام این کار، استفاده از یک سیلندر مدرج با حجم حدود نیم لیتر است. 200-300 میلی لیتر آب در چنین استوانه ای ریخته می شود و قطعه ای از سنگ مورد مطالعه قرار می گیرد.
حجم کل نمونه های قرار داده شده در آب با مقدار آب جابجا شده توسط آنها تشخیص داده می شود. سپس با تقسیم جرم آنها بر حجم محاسبه شده، میانگین چگالی مواد بدست می آید.
چه چیزی مهم است که در نظر بگیرید؟
لازم به ذکر است که این روش فقط برای سنگهای متراکم با جذب آب کم (بیش از ۲ درصد) مناسب است. اگر این مشخصه بیشتر باشد (تا 5%)، یک نمونه خشک که قبلاً وزن شده است، ابتدا باید برای اشباع در یک محیط آبی قرار داده شود. سپس چگالی متوسط با روش فوق تعیین می شود. اگر رشد وزن در طول جذب آب متوقف شود، اشباع کامل در نظر گرفته می شود.
سنگ های متخلخل (اغلب سنگ های آهکی یا توف) دارای استحکام کمی هستند. پردازش آنها آسان است - نمونه ای از شکل مورد نظر (مثلاً یک مکعب) را با یک اره برقی معمولی برش دهید و حجم آن را با اندازه گیری لبه ها محاسبه کنید.
DIY
در صورت عدم وجود حجم کافی از سیلندر اندازه گیری در مزرعه، مقدار آب جابجا شده را می توان با موارد زیر تعیین کرد.شیوه. در هر ظرف فلزی استوانه‌ای، درست در زیر قسمت بالا، با یک میخ معمولی سوراخی در دیوار ایجاد می‌شود، سپس لوله‌ای در آن وارد می‌شود که می‌توان آن را نیز به طور مستقل با رول کردن هر فیلمی ساخت. آن را با پلاستیک یا مواد مشابه در دیواره سیلندر ثابت کنید.
بنابراین، یک متر حجم سفر دریافت می کنید. اگر این واحد به طور مداوم استفاده شود، لحیم کاری لوله فولادی یا برنجی منطقی است.
سنگ های ساخت بشر
هر چیزی که در بالا نوشته شده به سنگ های طبیعی اشاره دارد. و اکنون وقت آن است که در مورد موارد مصنوعی صحبت کنیم. آنها می توانند دیوار، جاده و جانبی باشند. این همچنین باید شامل کاشی‌های سقف بتنی و دال‌های سنگفرش، و همچنین انواع مناطق کور، پله‌های پله و عناصر دودکش باشد.
در تولید تقریباً تمام سنگهای ذکر شده چه در روسیه و چه در خارج از کشور، از استانداردهای فنی دقیق استفاده می شود. آنها تمام مشخصات اصلی را تنظیم می کنند - کیفیت مواد خام، اندازه و شکل بخش، شاخص های فیزیکی و مکانیکی (از جمله چگالی سنگ های بتنی).
این الزامات به شرایط عملیاتی مورد انتظار و مواد موجود بستگی دارد.
سنگ مصنوعی چه می تواند باشد؟
بتنی که از آن سنگ ها ساخته می شود می تواند سنگین یا سبک باشد. سنگ های مصنوعی ساخته شده از آن به صورت توپر یا توخالی ساخته می شوند. مشخصه هنجاری میانگین چگالی ظاهری برای سنگ های توخالی نباید از 1650 کیلوگرم بر متر مکعب تجاوز کند.پر بدن - 2200 کیلوگرم بر متر مکعب.
سنگ های دیواری از نظر چگالی متوسط (و علاوه بر این، رسانایی حرارتی) موثر (تراکم تا 1400 کیلوگرم در متر مکعب)، مشروط موثر (1400-1650 کیلوگرم در متر مکعب) و سنگین (بالا) در نظر گرفته می شوند. 1650 کیلوگرم بر متر مکعب). اکثر آنها اکنون از بتن سبک با چگالی کم (تا 1800 کیلوگرم بر متر مکعب) تولید می شوند.
بتن سنگین (شامل ماسه) با ساییدگی زیاد و جذب آب کم در تولید سنگ های کناری یا جاده ای و همچنین سنگ فرش استفاده می شود، زیرا شرایط عملکرد آنها نسبت به سنگ های دیواری شدیدتر است.
سنگهای مصنوعی نیز در سنگدانه‌ها متفاوت هستند، که می‌تواند شن کوارتز (سندانه ریز در نظر گرفته می‌شود) یا سنگهای قوی (سنگدانه‌های بزرگ) باشد. به عنوان مثال، چگالی سنگ خرد شده از سنگ طبیعی می تواند بسته به کسری متفاوت باشد - درجه سنگ زنی. ترکیب سنگدانه نیز بر تراکم سنگ مصنوعی تاثیر بسزایی دارد.
